シアノバクテリアにおける脱水・乾燥応答機構

蓝藻脱水/干燥反应机制

基本信息

批准号：
13874112
负责人：
都筑幹夫
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Tokyo University of Pharmacy and Life Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2003
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-13874112/
关键词：
ラン藻乾燥脱水ストレス応答遺伝子発現

项目摘要

昨年度、ラン藻Synechocystis sp.PCC6803のグルコシルグリセロールの合成とショ糖合成に関わる2つの遺伝子破壊株(Δsll1566Δsll0045)が乾燥・脱水に感受性を示すことが明らかになった。そこで、今年度は、それぞれの合成関連遺伝子の破壊株、Δsll1566株およびΔsll0045株の乾燥ストレスの影響を調べた。その結果、両株とも野生株に比べて、乾燥後の光合成活性と生存率が共に低下していた。sll0045は液体培養中でも発現していたが、Δsll1566株に乾燥ストレスを与えると、その転写量が増加した。また、Δsll0045株ではsll1566の転写量の増加が認められた。このことからショ糖とグルコシルグリセロールは共に乾燥耐性に重要な働きをしていることと、それぞれの合成系は影響しあっている可能性のあることが明らかとなった。さらに、Δslr0280変異株を作製したところ、通常の培養液では生育できるのに対し、500mMソルビトール下で生育できないことが明らかとなった。また、slr0280と相互作用をもつ可能性のあるslr1558についても遺伝子破壊を行なったが、高浸透圧下での生育で増殖開始が遅れるものの、増殖速度に変化は見られなかった。一方、この研究の過程で、ろ紙上で乾燥した細胞の中に、生存するものが見出された。その株の乾燥ストレス耐性を調べたところ、乾燥処理後の生存率が高まっていることが明らかとなった。現在、その原因となる遺伝子を探索中である。

去年，人们发现蓝绿藻集胞藻PCC6803中与葡萄糖基甘油合成和蔗糖合成相关的两种基因破坏菌株（Δsll1566Δsll0045）对干燥和脱水敏感。因此，今年，我们研究了干旱胁迫对Δsll1566菌株和Δsll0045菌株的影响，这两个菌株的合成相关基因被破坏。结果，干燥后两株菌株的光合活性和存活率均低于野生型。尽管sll0045甚至在液体培养物中也能表达，但当对Δsll1566菌株施加干旱胁迫时，转录量增加。此外，在Δsll0045菌株中观察到sll1566的转录量增加。这些结果表明，蔗糖和葡萄糖基甘油在耐旱性中都发挥着重要作用，并且它们各自的合成系统可能相互影响。此外，当我们创建Δslr0280突变株时，我们发现它可以在正常培养基中生长，但在500mM山梨醇下不能生长。我们还破坏了 slr1558 的基因，该基因可能与 slr0280 相互作用，但尽管由于高渗透压下的生长而延迟了增殖的开始，但没有观察到增殖率的变化。另一方面，在本研究过程中，在滤纸上干燥的细胞中发现了一些活细胞。当研究该菌株的干旱胁迫耐受性时，发现干燥处理后的成活率增加。我们目前正在寻找导致这种情况的基因。